換熱器測試中測溫點布置位置的研究

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換熱器測試中測溫點布置位置的研究

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    摘要:在順列管束空-空中冷器的換熱規律研究中發現,測溫點的布置對試驗結果有較大影響,測溫點并非固定不變。通過對其進行大量測試分析和數值計算,提出了測溫點布置的位置與管外熱空氣雷諾數之間的關系式,為提高測試的準確性提供了依據。

   關鍵詞:內燃機;中冷器;順列管束;測溫面;熱輻射;數值計算

    1 概述  

   在換熱器的熱交換測試過程中,介質溫度測點通常布置在離進出口較近的地方[1,2],這樣做一般認為可以減少熱損失,并能準確地測得介質經過換熱器 后的溫升或溫降。作者在經過多種換熱器測試后發現,冷側介質進口測溫點距換熱器太近時,易受到熱輻射影響;而冷、熱介質出口處測溫面上不同測點結果相差較 大,這樣得到的數據在進行換熱器熱平衡計算時,往往偏差會超過5%。本文結合內燃機/氣動發動機混合動力裝置的開發,圍繞如何布置測點才能提高測量準確 性,對氣動缸進氣預熱器中空氣測溫點的合理位置進行了研究。

    2 中冷器測試系統介紹 
 
    試驗系統由冷、熱兩個風洞組成(見圖1[3])。冷、熱風在試驗段進行熱交換,熱風橫掠順列管束,冷風在管內流動。風洞及試驗段進行了嚴密的保溫 處理。試驗段由5排、3列管子組成,管徑40mm,壁厚1 5mm,長340mm,邊界為半圓管。為了減少熱損失,試驗段上、下板及管束端板選用16mm 厚的優質細木工板,半圓管也為木質。在試驗段進出口處布置了測量溫度的熱電偶網。管束參數示于表1,試驗設備和儀表如表2。

   3 中冷器測溫點布置及調整 
 
   為了能比較準確地測量出管道截面的氣流溫度,在測溫面處布置了若干熱電偶。圖2[3]示出了熱風進、出口測溫面熱電偶的布置。考慮到試驗段前氣溫比較均勻,在熱風入口處的測溫面上布置了12個點,而在換熱后的熱風出口測溫面上。

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